内容正文:
4.1.2简单机械-滑轮(重点练)
一、单选题
1.如图所示,国旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法中正确的是( )
A.它是定滑轮,用它可以省力 B.它是定滑轮,用它可以改变力的方向
C.它是动滑轮,用它可以省功 D.它是动滑轮,用它可以省力
【答案】B
【解析】
国旗杆顶部的滑轮的轴固定不动,所以是定滑轮,定滑轮在实质上是等臂杠杆,可以改变力的方向,但不能省力。
故选B。
2.如图所示,小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物,若摩擦不计,则( )
A.F1大于F2 B.F1大于F3 C.F1等于F2 D.F2小于F3
【答案】C
【解析】
使用定滑轮时,若摩擦不计,绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用,而对力的大小并未造成影响。
故选C。
3.如图所示,是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N,滑轮重均为10N,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是( )
A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B.甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C.甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D.甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
【答案】C
【解析】
如图甲是定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,乙图为动滑轮,省一半的力,费二倍的距离,故甲的拉力为500N,而乙要拉动物体和动滑轮,故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
4.如图所示,用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体,使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦,关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s,下列判断中正确的是( )
A.G=2.5牛 s=0.1米 B.G=2.5牛 s=0.4米
C.G=10 牛 s=0.1米 D.G=10牛 s=0.4米
【答案】D
【解析】
由图可知,该装置为动滑轮,使用动滑轮可以省一半的力,费一倍的距离,物体上升的高度为0.2m,则绳子自由端通过的距离为
s=0.2m×2=0.4m
不计滑轮自重及摩擦,则
F=G
G=2F=2×5N=10N
故选D。
5.利用如图所示的动滑轮(重0.5N)提升钩码时,不能证明使用动滑轮能省力的操作是( )
A.竖直匀速提升0.5N的钩码 B.竖直匀速提升1.0N的钩码
C.竖直匀速提升1.5N的钩码 D.竖直匀速提升2.0N的钩码
【答案】A
【解析】
使用如图所示动滑轮提升钩码时,若不计绳重及摩擦,绳端拉力为
F=(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时,不能证明使用动滑轮能省力;因为动滑轮重0.5N,所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
6.在图中,物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于( )
A.0.5G B.2G C.0.5f D.2f
【答案】C
【解析】
当在水平方向使用动滑轮时,拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力,作用在动滑轮上的绳子有2段,则
得
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.如图所示,用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G,滑轮和杠杆自身重力不计,使重物G都处于静止状态,其中用力最大的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】B
【解析】
A.由于杠杆平衡,动力臂大于阻力臂,所以,故A不符合题意;
B.由于杠杆平衡,动力臂小于阻力臂,所以,故B符合题意;
C.使用定滑轮,,故C不符合题意;
D.使用动滑轮,,故D不符合题意。
故选B。
8.如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1<F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F3<F2 D.F1<F3<F2
【答案】D
【解析】
不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下:
左边的滑轮是动滑轮,能省一半的力,故
右边的滑轮是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故
中间的滑轮是动滑轮,F2作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则
所以
故选D。
9.如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
【答案】D
【解析】
三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同,则与地面摩擦力相同,第一幅图为定滑轮,只改变力的方向,则拉力为
F1=f
第二三幅图为动滑轮,根据绳子段数关系可知,拉力分别为
综合可得
故选D。
10.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和